采用化学气相沉积处理时,应注意以下问题:
(1)要考虑模具锐角部分的凸起变形
由于涂层与基体的线胀系数不同,模具棱角处容易产生应力集中,基材会被挤出形成凸起。可以采取的解决方法是:将锐角处加工成圆弧状,或是估计凸起变形量的大小,预先加工成锥形。
(2)CVD沉积温度高而带来的尺寸和形状变形
其变形程度取决于所选用的材料、形状、沉积温度、涂层厚度以及预备热处理等。
在CVD处理过程中,尺寸变形小的材料是硬质合金及含Cr高的不锈钢系合金;冲压加工领域使用的模具材料主要限于合金工具钢、冷作模具钢(Cr12MoV)、硬质合金等,其中快冷淬透钢,由于快冷时容易产生翘曲、扭曲等变形,所以不宜进行CVD处理;而高速钢是热处理膨胀较大的钢种,使用时必须充分估计其膨胀变形量。
(1)化学气相沉积(CVD)反应温度一般在900~1200℃,中温CVD例如MOCVD(金属有机化合***学气相沉积),反应温度在500~800℃。若通过气相反应的能量,还可把反应温度降低。
“辅助”CVD的工艺较多,主要有:
① 电子辅助CVD(EACVD)(也称为电子束辅助CVD,电子增强CVD,或电子束诱导CVD),涂层的形成在电子作用下得到改进。
② 激光辅助CVD(LACVD),也称为激光CVD或光子辅助CVD,涂层的形成在激光辐照作用下得到改进。
③ 热丝CVD,也称为热CVD,一根热丝放在被镀物件附近进行沉积。
④ 金属有机化合物CVD(MOCVD),是在一种有机金属化合物气氛(这种气氛在室温时是稳定的,但在高温下分解)中进行沉积。
常压化学气相沉积(NPCVD)或大气压下化学气相沉积(APCVD)是在0.01—0.1MPa压力下进行,低压化学气相沉积(LPCVD)则在10-4 MPa下进行。CVD或辉光放电CVD,是低压CVD的一种形式,其优点是可以在较低的基材温度下获得所希望的膜层性能。
CVD的进一步发展是化学气相浸渍(CVI) ,或称化学气相注入,在这种工艺中由多孔材料制成的物件被注入某种元素以强化基材性能。
等离子辅助CVD(PACVD),也称为等离子活化CVD,等离子援助CVD,等离子增强CVD。
溅射(或阴极喷涂)和蒸发是用于薄膜沉积的常用的PVD方法。
在PVD技术中,释放或碰撞的热物理过程将要沉积的材料(目标)转化为原子粒子,然后在真空环境中在气态等离子体条件下将原子粒子定向到基材,通过冷凝或化学反应生成物理涂层。投射原子的积累。该技术的结果是,要沉积的材料类型具有更高的灵活性,并且可以更好地控制沉积膜的成分。连接到高压电源和真空室的两个电极构成了PVD反应器。
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